Khối phổ kế thứ haiLà một công cụ khoa học chính xác được sử dụng để phân tích thành phần và cấu trúc của vật chất, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như hóa học, vật lý, sinh học, khoa học môi trường. Nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên các phép đo chính xác về hành vi chuyển động của các hạt tích điện trong trường điện từ. Mẫu đầu tiên được ion hóa, chuyển thành ion tích điện. Các ion này được gia tốc trong điện trường và sau đó đi vào từ trường. Dưới tác động của từ trường, các ion bị lệch, với các mức độ khác nhau ở các tỷ lệ khối lượng trên điện tích khác nhau (tỷ lệ khối lượng của ion so với số điện tích), dẫn đến sự phân bố tín hiệu cụ thể trên máy dò, được gọi là biểu đồ quang phổ khối. Bằng cách phân tích các thông tin như vị trí và cường độ của các đỉnh trên biểu đồ khối phổ, trọng lượng phân tử, cấu trúc và hàm lượng tương đối của các thành phần khác nhau trong mẫu có thể được xác định.
Đây làKhối phổ kế thứ haiMô tả chi tiết các bước hoạt động chung:
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Theo trạng thái mẫu (rắn, lỏng, khí) và tính chất (dễ bay hơi, ổn định nhiệt, phân cực, v.v.), chọn phương pháp xử lý thích hợp để đảm bảo mẫu có thể bị ion hóa hiệu quả và giảm nhiễu:
Xử lý mẫu trước:
Mẫu chất lỏng: nếu độ tinh khiết thấp, cần loại bỏ tạp chất bằng cách lọc, chiết xuất (ví dụ: chiết xuất chất lỏng lỏng, chiết xuất pha rắn SPE), cô đặc (ví dụ: bay hơi quay); Nếu nồng độ quá cao, cần pha loãng dung môi (như methanol, acetonitrile) vào phạm vi phát hiện của thiết bị.
Mẫu rắn: Đối với chất rắn ổn định nhiệt, nó có thể được nghiên cứu và nghiền thành bột và hòa tan; Đối với các chất rắn không hòa tan (như polymer), có thể cần phải có các dẫn xuất sinh hóa (chuyển đổi các chất chịu ion hóa thành các dẫn xuất dễ ion hóa) hoặc sử dụng công nghệ lấy mẫu trực tiếp rắn.
Mẫu khí: thường được lấy mẫu trực tiếp thông qua van lấy mẫu khí hoặc được làm giàu bằng thiết bị hấp phụ-giải hấp (chẳng hạn như phát hiện dấu vết của chất hữu cơ dễ bay hơi).
Mẫu hòa tan phù hợp với ma trận:
Chọn dung môi tương thích với các nguồn ion hóa (như dung môi phân cực thường được sử dụng cho các nguồn ESI và dung môi không phân cực thường được sử dụng cho các nguồn EI) để tránh phản ứng của dung môi với mẫu hoặc tạo ra các ion gây nhiễu.
Đối với các mẫu sinh học (ví dụ: máu, nước tiểu), cần loại bỏ các can thiệp phân tử lớn như protein (ví dụ: phương pháp kết tủa, lọc ly tâm).
Thứ hai, khởi động thiết bị và gỡ lỗi thông số
Khởi động khởi động trước:
Khởi động theo thứ tự hướng dẫn của thiết bị (thường mở máy bơm chân không, nguồn điện, sau đó mở máy chủ và phần mềm máy trạm), đảm bảo rằng hệ thống chân không đạt được độ chân không làm việc (ví dụ: hệ thống chân không cao cần 10 ⁻Pa), nguồn ion, máy phân tích chất lượng và các thành phần khác ổn định (thời gian khởi động thường là 30 phút đến 2 giờ).
Cài đặt tham số:
Thông số nguồn ion hóa: Chọn phương pháp ion hóa (ví dụ: EI, ESI, MALDI, v.v.) theo loại mẫu, đặt nhiệt độ nguồn ion, điện áp ion hóa, tốc độ dòng khí (ví dụ: vỏ khí của ESI, khí phụ trợ), v.v. Ví dụ:
Nguồn EI: thiết lập năng lượng điện tử (thường là 70 eV), nhiệt độ nguồn ion (150-300 ℃);
Nguồn ESI: Đặt điện áp phun (3-5 kV), nhiệt độ capillary (200-350 ℃), áp suất phun.
Thông số phân tích chất lượng: Thiết lập phạm vi quét (phạm vi m/z, chẳng hạn như 50-1000), tốc độ quét, độ phân giải (lựa chọn theo nhu cầu, chẳng hạn như độ phân giải cao về định tính, quét nhanh về định lượng).
Thông số thiết bị kết hợp (ví dụ: GC-MS/LC-MS): Nếu kết hợp với sắc ký, cần thiết lập đồng bộ các điều kiện sắc ký (ví dụ: nhiệt độ cột, tốc độ dòng chảy, tỷ lệ pha dòng chảy), đảm bảo tách sắc ký phù hợp với kiểm tra phổ khối.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Mẫu:
Chọn theo mẫu:
Lấy mẫu trực tiếp: mẫu rắn hoặc lỏng được đưa trực tiếp vào nguồn ion thông qua thanh lấy mẫu (thích hợp cho mẫu tinh khiết hoặc hệ thống đơn giản);
Lấy mẫu sắc ký: các mẫu được tách ra bằng sắc ký khí (GC) hoặc sắc ký lỏng (LC) trước khi đi vào phổ khối thông qua giao diện (thích hợp cho các hỗn hợp phức tạp như thực phẩm, mẫu môi trường);
Tự động lấy mẫu: mẫu số lượng lớn có thể được lấy mẫu tuần tự thông qua bộ lấy mẫu tự động, nâng cao hiệu quả và giảm lỗi của con người.
Thu thập dữ liệu:
Bắt đầu chức năng "thu thập" của phần mềm trạm làm việc, thiết bị sẽ tự động quét tỷ lệ khối lượng/tải của ion mẫu để tạo ra biểu đồ phổ khối lượng thời gian thực (m/z cho trục ngang và cường độ ion cho trục dọc).
Đối với phân tích định lượng, trước tiên cần thu thập tín hiệu phổ khối của sản phẩm tiêu chuẩn, thiết lập đường cong tiêu chuẩn (mối quan hệ giữa cường độ ion và nồng độ), sau đó phân tích mẫu chưa biết.
Kiểm soát chất lượng:
Trước khi phân tích từng lô mẫu, hiệu chuẩn dụng cụ được thực hiện với các chất tiêu chuẩn như PFTBA để hiệu chuẩn m/z, đảm bảo độ chính xác tỷ lệ khối lượng trên tải;
Chèn mẫu trống (như dung môi) để loại trừ nhiễu nền; Lặp lại mẫu xác nhận lặp lại (độ lệch chuẩn tương đối RSD thường yêu cầu<5%).
IV. Xử lý dữ liệu và tắt máy
Xử lý dữ liệu:
Phân tích dữ liệu khối phổ thô bằng phần mềm máy trạm:
Phân tích định tính: xác định các loại hợp chất thông qua các đỉnh ion đặc trưng (ví dụ: đỉnh ion phân tử, đỉnh ion phân mảnh) so với thư viện phổ chuẩn (ví dụ: thư viện NIST); Phổ khối có độ phân giải cao có thể trực tiếp đưa ra trọng lượng phân tử chính xác, hỗ trợ xác định cấu trúc.
Phân tích định lượng: Chọn các ion đặc trưng của hợp chất mục tiêu (chẳng hạn như cặp ion mẹ-ion, phù hợp với phổ khối ba cực bốn cực) để tính nồng độ mẫu theo đường cong tiêu chuẩn.
Xuất kết quả phân tích (ví dụ: biểu đồ khối phổ, báo cáo nồng độ), thực hiện xác minh kết quả (ví dụ: loại trừ dương tính giả, xác nhận độ tinh khiết đỉnh).
Tắt thiết bị:
Trước tiên dừng thu thập dữ liệu, tắt các thông số nguồn ion (chẳng hạn như tắt điện áp, sưởi ấm), sau đó tắt thiết bị kết nối, nguồn điện máy chủ theo thứ tự, và cuối cùng tắt máy bơm chân không (một số thiết bị cần phải đợi độ chân không giảm trước khi tắt máy bơm).
Ghi lại trạng thái sử dụng dụng cụ (ví dụ: độ chân không, tình huống thất bại), làm sạch hệ thống lấy mẫu (ví dụ: cột sắc ký xả, kim lấy mẫu).